永久性房颤的转录组分析及miRNA调控网络的建立

目的探索永久性房颤(p AF)发病相关的关键miRNAs及其调控的靶基因。方法联合应用表达谱芯片和miRNA芯片分析p AF患者(n=7)和健康成人(n=4)的左房组织,筛选p AF相关差异表达的miRNAs,进行靶基因预测后,与表达谱芯片的筛选结果进行负相关分析后的基因集合进行显著性功能分析(GO-analysis);利用miRNA与靶基因之间的靶向调控关系,构建差异miRNA与交集靶基因的调控网络(miRNA-gene-network),得到网络中起核心调控作用的miRNA和被调控的关键靶基因;采用RT-q PCR方法检验另一组p AF患者(n=5)和健康成人(n=4)的左房组织标本。结果表达谱基因芯片发现610个mRNA有显著性改变(fold change2,P0.05),miRNA-靶基因调节网络发现与p AF显著相关的20个miRNAs和107个靶基因,相关度最高的是miR-144、miR-1284、miR-1827、miR-1、miR-3613-3p和miR-101;其调控的重要靶基因包括CACNB2、EFNB1、PTEN、TAOK1、RUNX1和TPM3等;RT-q PCR验证结果显示这些miRNAs和靶基因密切相关。结论通过表达谱基因芯片与miRNAs芯片联合分析p AF左房组织标本,构建miRNA调控网络,发现p AF重要的miRNA-靶基因调控及功能,结果更加准确。     

胰腺癌患者中miR-34a 表达及其靶基因生物信息学分析

目的:应用生物信息学分析方法检测miR-34a及其靶基因在胰腺癌发生发展过程中的作用。方法:运用Oncomine工具检测胰腺癌患者miR-34a靶基因差异表达水平;使用miRecords在线软件进行靶基因预测,并结合Genecards数据库中胰腺癌相关基因,对所得到的靶基因进一步进行GO富集分析和KEGG通路分析。结果:miR-34a在胰腺癌患者中表达水平明显降低,其核苷酸序列在多物种间呈高度保守性,受miR-34a调控且与胰腺癌相关的潜在靶基因共73个,包括BCL2、MYC、Met、CDK6、SIRT1等。GO分析发现miR-34a的靶基因参与生物过程调节、细胞过程调节、器官发育、多细胞有机体发育、系统开发、胚胎发育等多个生物过程; KEGG分析发现miR-34a显著富集在结肠癌通路、小细胞肺癌通路、膀胱癌通路、Notch、Wnt等信号通路中。结论:miR-34a通过靶向作用及其靶基因调控,影响胰腺癌患者体内多种信号通路的网络调控,从而参与胰腺癌疾病的发生和发展。     

自发性高血压大鼠延髓microRNA差异表达分析

目的　探讨自发性高血压大鼠延髓microRNA（miRNA）差异表达谱及其靶基因生物信息学分析。 方法　采用自发性高血压大鼠模型（SHR组）,同周龄SD大鼠为对照组（Control组）。利用miRNA芯片检测大鼠延髓中miRNAs差异表达谱。 结果　与对照组比较,SHR组尾动脉收缩压显著升高（P＜0.0001）;SHR组延髓组织miRNAs有显著差异表达谱,16个miRNAs表达上调和7个miRNAs表达下调（1.5-fold change cutoff, P<0.05）。qRT-PCR验证结果显示,与对照组比较,SHR组延髓miR-153、miR-193及miR-301a表达显著下降,与芯片结果一致。生物信息学分析显示,差异表达miRNAs可能调控2775个靶基因（target score≥83）。这些靶基因主要富集在12个信号通路,包括磷脂酰肌醇3-激酶（Phosphatidylinositide3-kinase,PI3K）通路等。 结论　自发性高血压大鼠延髓组织中miR-153、miR-193及miR-301a明显下调,且生物信息学分析提示PI3K通路介导神经炎症可能作为高血压中枢相关差异表达miRNAs调控靶基因介导的主要致病通路。     

血管肉瘤相关miRNAs的生物信息学预测及分析

目的探讨血管肉瘤相关miRNAs及其靶基因在其恶性生物学行为中的作用。方法从GEO数据库中下载血管肉瘤miRNAs表达谱芯片数据,应用GEO2R筛选出差异表达的miRNAs并进行靶基因预测,对靶基因进行GO及KEGG生物功能富集分析及蛋白互作分析。结果筛选出53个差异表达的miRNAs (P0.05,|log fold-change|≥4),其中上调者51个,下调者2个;GO功能富集分析发现差异表达miRNAs的靶基因主要参与细胞通讯、信号转导等生物学过程;KEGG信号通路富集分析发现靶基因主要参与肿瘤信号通路、代谢通路、环腺苷酸(cAMP)信号通路、丝裂原活化蛋白激酶(MAPK)信号通路、PI3K/AKT信号通路、Ras信号通路等重要通路;String蛋白互作分析发现,STAT3、TP53、MAPK1、SRC等在蛋白互作网络中处于核心地位。结论异常表达的miRNAs在血管肉瘤的恶性生物学行为中发挥着关键作用,为进一步探讨血管肉瘤发生、发展的具体分子机制、分子标志物的筛选及靶向药物的开发奠定基础。     

慢性神经病理性疼痛对大鼠脊髓背角miRNA表达的影响

目的 筛选慢性神经病理性疼痛大鼠脊髓背角差异表达的miRNA,并预测其调控的靶基因.方法 建立大鼠坐骨神经慢性压迫损伤CCI模型,在术后疼痛高峰期取腰膨大脊髓背角,用miRNA芯片筛选CCI大鼠差异表达的miRNAs,再用荧光实时定量RT-PCR验证差异表达的miRNAs,并利用MIRANDA、TARGETSCAN、PICTAR 3个数据库找出这些miRNA可能调控的靶基因.结果 CCI大鼠表达上调的有miR-99b,表达下调的有miR-674-3p、miR-879与miR-325-5p.RT-qPCR验证结果与芯片基本相符.预测这些miRNA可能的靶基因约26个,这些基因功能广泛.结论 慢性神经病理性疼痛可导致miRNA的表达发生变化,这些miRNA及其调控的靶基因为进一步研究奠定了基础.     

蜂胶黄酮PB3A作用下结肠癌细胞株中miRNA-198和miRNA-296-5p的表达及功能预测

目的:探讨蜂胶黄酮短叶松素-3-乙酸酯(pinobanksin-3-acetate,PB3A)对结肠癌SW480细胞微小RNA(microRNA,miRNA)表达谱的影响,为结肠癌的治疗及靶向药物研发提供理论依据。方法:使用miRNA芯片技术分析检测蜂胶黄酮PB3A处理人类结肠癌SW480细胞后miRNA表达谱的变化。通过实时荧光定量PCR方法检测miRNA-198和miRNA-296-5p的表达水平,以此来验证miRNA芯片结果的准确性和可靠性。利用miRWalk、Micro T、miRanda等12个网上数据库预测这2条miRNAs的靶基因并进行靶基因功能富集分析。结果:miRNA芯片分析结果显示,蜂胶黄酮PB3A干预24 h后结肠癌SW480细胞中差异表达倍数在2倍及以上的miRNA有267条,其中差异表达倍数达10倍及以上的miRNA有30条,28条为上调表达,2条下调表达;RT-qPCR实验结果显示miRNA-198和miRNA-296-5p的表达量趋势跟miRNA芯片结果一致,表达差异有统计学意义(P0.05)。miRNA靶基因预测发现miRNA-198有859个靶基因,miRNA-296-5p有906个靶基因;对这些可能被调控的靶基因进行Gene Class分析,结果显示miRNA-198和miRNA-296-5p的靶基因功能主要为转录因子、拷贝数变异、细胞分化、癌基因、蛋白激酶、组蛋白、转移癌基因、肿瘤抑制基因等(P0.05)。信号通路富集分析结果显示,miRNA-198靶基因显著富集于肿瘤通路、Wnt信号通路、胞吞通路、Erb B信号通路、黏着斑通路、黑素生成通路等信号通路,而miRNA-296-5p靶基因在MAPK信号通路、胞吞通路、轴突导向通路、Wnt信号通路、胰岛素信号通路、钙离子信号通路等信号通路中出现聚集(P0.05)。结论:蜂胶黄酮PB3A影响结肠癌SW480细胞的miRNA表达谱。PB3A作用下miRNA-198和miRNA-296-5p的异常表达可能参与PB3A抗结肠癌的过程。     

系统性红斑狼疮患者中miR-410 表达及其靶基因生物信息学分析

目的:检测miR-410 在系统性红斑狼疮患者(SLE)中的表达水平,运用生物信息学方法研究miR-410 及其靶基因在SLE 发生发展过程中的作用。方法:定量检测miR-410 在SLE 患者外周血单个核细胞中的表达水平,并通过miR-410序列分析,靶基因预测和Genecards 数据库分析,进一步对其靶基因进行GO 富集和KEGG Pathway 分析。结果:miR-410 在SLE 患者中表达显著降低,其核苷酸序列在多物种间呈高度保守性。受miR-410 调控且与SLE 疾病相关的潜在靶基因包括FASLG、CSF2、IFNAR2、MAPK1、PLCG2、IL4 等。GO 分析发现miR-410 的靶基因参与细胞生长增殖、程序性死亡、细胞分化、免疫系统发育等多个生物过程。KEGG Pathway 分析发现miR-410 的靶基因显著富集在肿瘤途径信号通路、细胞因子-细胞因子受体相互作用信号通路、胶质瘤信号通路、黑色素瘤信号通路、TGF-β和JAK-STAT 信号通路等。结论:miR-410 可能通过直接靶向作用其调控靶分子,影响SLE 患者体内多条信号通路的网络调控,从而参与SLE 疾病的发生和发展。     

RA 患者外周血和关节炎大鼠破骨细胞miRNAs 异常表达谱比较及特征性miRNA 功能分析

目的:筛选类风湿关节炎(RA)患者外周血与关节炎大鼠破骨细胞的miRNAs 异常表达谱,分析RA 的特征性miRNAs 及其功能。方法:采用miRNAs 芯片,筛选RA 患者与正常人外周血、共培养诱生的关节炎大鼠破骨细胞与正常基质细胞的miRNAs 表达谱的差异;Real time PCR 对芯片结果进行验证;生物信息学方法对关键miRNA 进行功能分析。结果:与正常人相比,RA 患者外周血中具有差异表达的miRNAs 有189 个;与单核细胞比较,破骨细胞中具有差异表达的miRNAs 有211 个,其中miR-15b-5p 等10 个miRNAs 在RA 患者外周血及大鼠破骨细胞中均异常表达。Real time PCR 验证结果与芯片检测结果具有一致性。生物信息学分析结果显示特征性miRNA 的靶基因显著富集在VEGF,MAPK 信号通路等信号通路。结论:部分miRNAs 在RA 患者外周血及关节炎大鼠破骨细胞中的异常表达具有一致性,其可能作为RA 的特征性miRNAs,通过调控相关信号通路干预破骨细胞分化等病理过程。     

RA患者外周血和关节炎大鼠破骨细胞miRNAs异常表达谱比较及特征性miRNA功能分析北大核心CSCD

目的:筛选类风湿关节炎(RA)患者外周血与关节炎大鼠破骨细胞的miRNAs异常表达谱,分析RA的特征性miRNAs及其功能。方法:采用miRNAs芯片,筛选RA患者与正常人外周血、共培养诱生的关节炎大鼠破骨细胞与正常基质细胞的miRNAs表达谱的差异;Real time PCR对芯片结果进行验证;生物信息学方法对关键miRNA进行功能分析。结果:与正常人相比,RA患者外周血中具有差异表达的miRNAs有189个;与单核细胞比较,破骨细胞中具有差异表达的miRNAs有211个,其中miR-15b-5p等10个miRNAs在RA患者外周血及大鼠破骨细胞中均异常表达。Real time PCR验证结果与芯片检测结果具有一致性。生物信息学分析结果显示特征性miRNA的靶基因显著富集在VEGF,MAPK信号通路等信号通路。结论:部分miRNAs在RA患者外周血及关节炎大鼠破骨细胞中的异常表达具有一致性,其可能作为RA的特征性miRNAs,通过调控相关信号通路干预破骨细胞分化等病理过程。     

基于microRNA差异表达探讨恶性纤维组织细胞瘤致病机制

目的 应用芯片表达分析技术探讨miRNA在恶性纤维组织细胞瘤发病机制中的作用.方法 利用miRCURYTM LNA miRNA表达谱芯片技术高通量筛选NMFH1与MSC、HSF、MRC-5和HT-1080细胞系差异表达miRNA,筛选靶基因,分析调控作用机制.结果 筛查NMFH1与4种对照组细胞系差异表达miRNA,选取与所有正常样本对比均下调miR-222、miR-186及miR-933,均上调miR-886-3p、miR-886-5p、miR-183、miR-340及miR-BART7进行qRT-PCR实验,验证芯片数据可靠性.基于生物信息学方法挖掘miRNA靶基因,构建基因调控网络,基于功能组注释信息分析NMFH1风险疾病基因及通路,揭示MFH恶性病变机制.结论 miRNA在肿瘤样本与正常细胞系间显著差异表达,是参与MFH发生发展过程的重要调控因子,发挥负调控基因表达作用,使肿瘤细胞逃避正常生长调控机制,无限增殖和转移,出现恶性表型.     

肠道病毒71型感染人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)的miRNA表达谱

目的 研究肠道病毒71型(EV71)感染神经细胞的miRNA表达谱,探讨miRNA在病毒感染神经细胞中的可能作用.方法 建立EV71感染人神经母细胞瘤细胞(SH-SY5Y)模型,收集感染后48 h细胞.以Taqman低密度芯片检测miRNA表达谱,使用实时RT-PCR对芯片结果进行验证并在TargetScan和miRanda网站预测靶基因,采用GO和KEGG分析靶基因功能.结果 成功建立EV71感染SH-SY5Y细胞模型,通过低密度芯片筛选出215种显著升高的miRNA和25种显著下调的miRNA.经过RT-PCR验证,3种miRNA(MiR-10a*、miR-15b*和miR-195)显著下调,7种miRNA(miR-10a、miR-342-5p、miR-483-5p、Let-7b、miR-99a、miR-140-5p和miR-21)显著上调,与芯片结果相符.GO分析显示发展进程和信号调节条目最富集靶基因.KEGG路径分析显示靶基因在肿瘤路径、蛋白水解、Wnt信号传导、黑素形成、粘附连接、MAPK信号通道最富集.结论 EV71感染神经细胞48 h后miRNA表达谱发生改变,10种变化的miRNA靶基因预测在发展进程、信号传导及凋亡中起着重要的作用,可为后期机制研究提供参考.     

食管鳞癌组织中miRNAs差异表达谱的筛选及研究

目的 筛选并鉴定在食管鳞癌（ESCC）及癌旁组织中miRNAs的差异表达,为进一步阐明其在ESCC发病机制中的作用奠定基础。方法 选取在邯郸市第一医院行食管癌切除术患者新鲜的鳞癌组织及癌旁正常组织,各3例,抽提总RNA,利用miRNAs芯片筛选其中差异表达的miRNAs,并对miR-106b-3p通过进一步RT-qPCR 技术进行验证。结果 miRNAs芯片从配对组织中共筛检出62个差异表达的miRNAs,其中41个miRNAs表达上调,21个miRNAs表达下调,鳞癌组织与癌旁正常组织中差异表达的miRNAs比较,差异有统计学意义（P＜0.05）。miR-106b-3p在ESCC组织中的表达高于癌旁组织,差异有统计学意义（P＜0.05）,与芯片结果一致。结论 食管鳞癌组织中miRNAs的差异表达为进一步研究miRNAs在ESCC发病中的作用奠定了基础;miR-106b-3p的高表达可能与ESCC的发生、发展有关。     

上调miR-187*表达对人结肠癌细胞株增殖活性的影响

 目的：研究微小RNA-187*(miR-187*)在人结肠癌细胞株及正常结肠组织中的表达,同时分析miRNA-187*上调对人结肠癌细胞增殖和细胞周期的影响。方法：选取3例结直肠癌组织及配对正常黏膜组织进行miRNA芯片检测,筛选出大肠癌组织中异常表达的miRNA;提取8株结肠癌细胞株和10例正常结肠组织中总RNA,采用Taqman 实时定量PCR方法检测miR-187*的表达;预测miR-187*的靶基因,采用实时定量PCR方法检测靶基因的表达;采用脂质体介导的转染方法将miR-187*模拟物转染人结肠癌细胞株HCT116;检测转染后miR-187*和靶基因的表达;通过MTS试剂盒检测细胞增殖能力,流式细胞术检测miR-187*对细胞周期的影响。结果：miRNA芯片检测结直肠癌组织中miR-187*的表达较正常黏膜明显降低;miR-187*在结肠癌细胞株中的表达较正常结直肠黏膜组织明显下调;而B细胞特异性莫洛尼小鼠白血病病毒整合位点1（BMI-1） mRNA在结肠癌细胞株中表达较正常黏膜组织中明显增高;转染miR-187*模拟物后,miR-187*表达明显增加;同时miR-187*的高表达可以显著抑制BMI-1 mRNA的水平;miR-187*模拟物转染组和阴性对照组相比,细胞增殖活力明显受抑制（P＜0.05）,同时增殖细胞核抗原表达亦明显降低;细胞周期检测结果显示,miR-187*模拟物转染组G2/M期细胞增多,和阴性对照组间差异有统计学意义。结论：miR-187*在人结肠癌细胞株中表达下调;上调miR-187*表达可抑制结肠癌细胞增殖活性,影响结肠癌细胞周期;miR-187*可能通过抑制BMI-1 在结肠癌中发挥抑癌作用。     

Differential Expression Profiling and Functional Analysis of microRNAs through Stage I-III Papillary Thyroid Carcinoma

Objective: To elucidate the mechanisms undergoing the pathogenesis of PTC, this study try to find stage specific microRNAs (miRNAs) using microarray chip in stage I, II and III papillary thyroid carcinoma (PTC) tissues as well predict miRNAs binding target genes and their molecular functions.Methods: PTC specimens of stage I, II, and III and their paired adjacent non-tumor tissue (one patient for each stage) were collected. The expressions of miRNAs were examined using miRNA microarray chip. The most significant changed miRNAs from microarray were verified by using quantitative RT-PCR. The Potential miRNAs regulating target genes and their preliminary biological functions were forecasted with variety function prediction software.Results: Ten miRNAs exhibited sequential up regulation expression profiles and five miRNAs performed sequential down regulation throughout stage I to III (p<0.05). After normalization, Fifteen miRNAs showed significant different compared to adjacent non-tumor tissues (p<0.05). Among of them, the most significant up regulation and down regulation miRNAs were miR-146b-5p and miR-335, respectively. Both of them were verified with qRT-PCR. 34 target genes for miR-146-5p and 36 target genes for miR-335 was predicted.Conclusion: MicroRNA profile assay successfully detected a branch of differential expression miRNAs between PTC and normal tissue. Some of them also showed stage specific. Biological function analysis showed that target genes were involved in five aspects including cell proliferation, differentiation, apoptosis, cycle, and signaling transduction pathway, suggesting the regulatory role of abnormal expression of critical miRNAs in the pathogenesis of PTC.     

基于HepG2细胞胰岛素抵抗模型探讨miR-7-5p对Itch基因的靶向作用

目的:通过体外建立Hep G2细胞胰岛素抵抗模型,检测胰岛素抵抗状态下微小RNA-7-5p(miR-7-5p)及其预测靶基因Itch的差异表达,初步探讨miR-7-5p对Itch基因的靶向作用及其与胰岛素抵抗的关系。方法:采用适宜浓度的软脂酸诱导Hep G2细胞,建立体外胰岛素抵抗模型;基于生物信息学分析预测miR-7-5p可能作用的靶基因及其富集的相关信号通路;运用RT-q PCR和Western blot技术检测在胰岛素抵抗状态下miR-7-5p和Itch的表达变化。结果:0.25 mmol/L的软脂酸作用于Hep G2细胞24 h可诱导细胞产生胰岛素抵抗,RT-q PCR检测表明,与阴性对照组相比,胰岛素抵抗组的miR-7-5p表达下调(P0.01)。生物信息学分析结果表明,miR-7-5p有相当数量的靶基因富集于泛素-蛋白酶体系统,其中E3泛素连接酶Itch基因是与胰岛素抵抗最为相关的靶基因;Western blot结果揭示,在胰岛素抵抗状态下,Hep G2细胞中Itch蛋白表达上调(P0.01)。结论:miR-7-5p可能参与了胰岛素抵抗的病理生理过程,其机制可能通过靶向调控Itch基因的表达,进而直接或间接影响胰岛素信号通路的正常转导。     

高脂饮食诱导胰岛素抵抗小鼠血浆microRNA 表达谱及其与TLR4 的关系

目的:筛选高脂饮食诱导的胰岛素抵抗小鼠,以及应用Toll 样受体4(Toll-like receptor4,TLR4)抑制剂TAK-242 干预的胰岛素抵抗小鼠血浆差异表达的微小RNA(microRNA,miRNA),探讨胰岛素抵抗、TLR4 和差异表达miRNAs 的关系。方法:血浆标本来自前期实验的3 组小鼠,即以普通基础饲料喂养(Low fat diet,LFD)的正常对照组、给予TAK-242 的高脂饮食组(Treated high fat diet,HFD-T)和单纯高脂饮食组HFD-C,应用小鼠miRNA 芯片检测血浆miRNA 表达谱,筛选差异表达的miRNAs;采用实时荧光定量PCR 方法验证芯片结果。应用生物信息学方法,以TLR4 及其信号传导通路为中心,预测差异表达miRNAs 的靶基因,并对靶基因分别进行GO 和KEGG 富集分析,以判定差异miRNAs 主要影响的生物学功能或者通路。结果:miRNA 基因芯片筛查结果显示,单纯高脂饮食组与正常饮食组比对,筛选出差异显著的miRNAs 共计185 种,其中6 种miRNAs 表达上调,179 种miRANs 表达下调;给予TAK-242 的高脂饮食组与正常饮食组比对,筛选出差异显著的miRANs共计171 种,均表达下调;给予TAK-242 的高脂饮食组与单纯高脂饮食组比对,筛选出差异表达的miRNAs 共计13 种,均为下调。生物信息学分析结果显示,以TLR4 为中心挖掘与其互作的蛋白质,共发现有10 种蛋白;在TAK-242 给予的高脂饮食组与单纯高脂饮食组中差异表达倍数均在1 000 以上的4 种miRNAs (mmu-miR-3095-3p、mmu-miR-5113、mmu-miR-709 和mmu-miR-335-3p),可在TLR4 的互作蛋白质或Toll 样受体信号通路中找到其作用的靶基因,发现这些靶基因74% 属于生物过程基因,其中转录调控因子占82%。实时荧光定量PCR 检测mmu-miR-3095-3p、mmu-miR-5113、mmu-miR-709 和mmu-miR鄄335鄄3p水平,变化趋势与芯片结果一致。结论:胰岛素抵抗发生时,血浆miRNAs 表达谱存在改变,此变化与TLR4 及其信号通路相关。该研究结果丰富了胰岛素抵抗发生的机制,为寻找胰岛素抵抗血浆miRNAs 诊断标志物提供了实验依据。     

miR-130b-3p有望作为人膀胱癌的标志物

目的进一步了解miRNA在膀胱癌中的潜在机制。方法芯片分析4对人膀胱癌组织和相邻正常组织中的miRNA的表达。并用RT-q PCR来验证两个最上调的miRNA及其靶基因的表达是否符合miRNA/mRNA芯片结果。通过相关性分析和双荧光素酶报告实验推断并验证miR-130b-3p可以靶向PTEN。应用CCK8、EDU、流式细胞术、划痕、Transwell和细胞骨架等实验证明miR-130b可以影响膀胱癌细胞的增殖、凋亡、迁移和侵袭。用Western blot检测PI3K/AKT和整合素β1/FAK信号通路的关键靶蛋白。结果人膀胱癌中miR-130b-3p表达高于癌旁且与PTEN表达呈负相关。miR-130b-3p可下调PTEN表达,导致PI3K/AKT和整合素β1/FAK信号通路的激活,且与膀胱癌EJ细胞的增殖、迁移和侵袭相关。细胞转染miR-130b-3p抑制剂时,可以重排细胞骨架。结论本结果揭示miR-130b/PTEN有望用于人膀胱癌诊断和治疗的标志物。